EP2887778B1 - Flexible Leiterplatte mit Kühlkörper und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Flexible Leiterplatte mit Kühlkörper und Verfahren zu deren Herstellung Download PDF

Info

Publication number
EP2887778B1
EP2887778B1 EP14197651.4A EP14197651A EP2887778B1 EP 2887778 B1 EP2887778 B1 EP 2887778B1 EP 14197651 A EP14197651 A EP 14197651A EP 2887778 B1 EP2887778 B1 EP 2887778B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit board
heat sink
flexible circuit
printed circuit
conductive regions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP14197651.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2887778A1 (de
Inventor
Angelo Favarolo
Erich Schwärzler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zumtobel Lighting GmbH Austria
Original Assignee
Zumtobel Lighting GmbH Austria
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zumtobel Lighting GmbH Austria filed Critical Zumtobel Lighting GmbH Austria
Publication of EP2887778A1 publication Critical patent/EP2887778A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2887778B1 publication Critical patent/EP2887778B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0209—External configuration of printed circuit board adapted for heat dissipation, e.g. lay-out of conductors, coatings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0001—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14639—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0012—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular thermal properties
    • B29K2995/0013—Conductive
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0204—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/189—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components characterised by the use of a flexible or folded printed circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10106—Light emitting diode [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/13—Moulding and encapsulation; Deposition techniques; Protective layers
    • H05K2203/1305—Moulding and encapsulation
    • H05K2203/1327—Moulding over PCB locally or completely

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a printed circuit board arrangement, as well as a printed circuit board arrangement (manufactured thereby) and a lighting means with such a printed circuit board arrangement.
  • Various embodiments of flexible printed circuit boards in particular for accommodating light-emitting diodes, with conductive areas, such as conductor tracks and connection pads for accommodating light-emitting diodes, are known from the prior art.
  • Such printed circuit boards are usually made from a plastic that has a correspondingly high degree of flexibility, for example polyimide, polyethylene naphthalate, polyester or FR-4.
  • the heatsinks are usually made of a metal alloy with good thermal conductivity, based on copper or aluminum, and are attached to the Glued or laminated back of flexible circuit board.
  • Such flexible printed circuit boards with bonded or laminated metal heat sinks are, for example, from the publications DE 20 2010 017 532 U1 , DE 201 20 770 U1 and DE 199 22 176 A1 known.
  • the U.S. 2012/0230031 A1 discloses a cord light assembly having two electrically isolated electrical conductors and at least one LED.
  • the US 6,726,502 B1 discloses a lighting device with a flexible cable and multiple lighting devices.
  • the U.S. 2007/0121326 A1 discloses a lamp assembly with a thermal overmold.
  • 7,339,268 B1 discloses a semiconductor die mounted on a flexible cable having a heat sink layer.
  • the WO 2010/091873 discloses a method for producing an LED lamp, in which at least one LED strip is cast on all sides with at least one casting compound to form a housing.
  • the DE 203 16 433 U1 discloses an electrical component with a printed circuit board that is equipped with at least one light-emitting diode and surrounded by a transparent injection-molded body.
  • the US 2007/0229753 A1 discloses a heat dissipation structure of a backlight module comprising a circuit board and a thermally conductive member.
  • Attaching the heat sink to the flexible printed circuit board by gluing or laminating requires several process steps to be carried out, in particular: applying suitable adhesive substances to the flexible printed circuit board or to the heat sink, applying suitable adhesion promoters, positioning the flexible printed circuit board on the heat sink, curing the adhesive , Etc.
  • the present invention sets itself the task of specifying a method for producing a printed circuit board arrangement with a flexible printed circuit board and a heat sink, in which the above-mentioned disadvantages of the prior art are eliminated or reduced.
  • the present invention sets itself the task of providing a method with which a printed circuit board arrangement with a flexible printed circuit board and a heat sink can be provided as simply as possible without carrying out the method steps required in the prior art in connection with gluing or laminating have to.
  • an optimal thermal coupling between the flexible printed circuit board and the heat sink should be provided.
  • the method according to the invention therefore proposes molding the heat sink directly on one side, preferably at least on the rear side, of the flexible printed circuit board by means of an (injection or pressure) molding process, resulting in a printed circuit board arrangement which is formed essentially integrally.
  • the proposed direct molding of the heat sink on the flexible printed circuit board or the integration of the flexible printed circuit board directly in a thermally conductive plastic part means that the process steps required in the prior art in connection with gluing or laminating the flexible printed circuit board on the heat sink can be avoided .
  • the method according to the invention thus represents a significantly simpler, faster and therefore more cost-effective possibility of providing a printed circuit board arrangement with a flexible printed circuit board and a heat sink.
  • Another advantage of the method is that flexible printed circuit boards that are to take on a more complex form, such as is often the case when installed in motor vehicle applications, can be easily provided with a geometrically adapted heat sink (e.g. back-injected) in order to achieve a functional combination form board carrier with heat sink. In this way, series parts can also be manufactured cost-efficiently.
  • a geometrically adapted heat sink e.g. back-injected
  • the plastic preferably includes a filler to increase the thermal conductivity. All materials which have a high thermal conductivity and which can be added to the (thermoplastic) plastic can be used as a filler to increase the thermal conductivity of the heat sink.
  • the following materials are particularly well suited as fillers for the plastic: copper, aluminum, graphite, carbon black, Al2O3, AlN, BN, etc.
  • Such heat sinks enable very good thermal properties, similar to those of aluminum oxide and significantly better than those of CEM-3 or FR-4 circuit boards.
  • the filler there is the possibility of adding the filler to the plastic in different proportions, as required, and thereby adapting the respective thermal conductivity of the heat sink to different conditions, such as the amount of heat generated or the available heat sink volume. For example, if only a limited volume is available for the heat sink, the thermal conductivity of the plastic and thus the heat dissipation can be increased by adding more filler.
  • a thermal conductivity of between 1 and 15 W/mK, preferably between 2 and 10 W/mK and particularly preferably between 4 and 6 W/mK is preferably set by the filler that is added to the plastic. Practice has shown that a thermal conductivity between 4 and 6 W/mK is suitable for most applications.
  • the flexible printed circuit board is preferably fitted with electronic components, such as in particular light-emitting diodes, before it is placed in the receptacle of the casting tool.
  • electronic components such as in particular light-emitting diodes
  • Such a procedure is particularly advantageous in terms of manufacturing technology, since the flexible printed circuit boards can be fitted with light-emitting diodes, for example, in an automated manner as long as the flexible printed circuit boards are not yet connected to a heat sink. This in turn leads to a considerable reduction in costs and acceleration of the manufacturing process, since the light-emitting diodes do not have to be equipped manually or by means of an automation step that may still have to be developed.
  • high-power light-emitting diodes or so-called high-power light-emitting diodes are to be understood as meaning light-emitting diodes which have at least a power consumption of 300 mW, typically a power consumption of between 1 and 3 W.
  • the heat sink is designed to be electrically insulating, i.e., if necessary, a filler is selected that is not sufficient to make a heat sink formed therewith electrically conductive.
  • the conductive areas of the flexible circuit board which are conductor tracks and e.g. connection pads, extend continuously from the front to the back of the flexible circuit board and thus directly touch the heat sink provided or molded on the back of the flexible circuit board.
  • An electrically insulating heat sink is particularly advantageous for this purpose.
  • the conductive areas of the flexible printed circuit board are usually formed from copper, i.e. from a material with good thermal and electrical conductivity, so that the heat radiated by the light-emitting diode can be emitted particularly efficiently via the conductive areas directly to the heat sink.
  • the flexible printed circuit board is preferably formed from one of the following materials or the flexible printed circuit board essentially comprises one of the following materials: polyethylene naphthalate, polyester and/or polyimide.
  • the flexible printed circuit board is formed from polyimide (or a comparable duroplastic polymer) or essentially consists of polyimide. Because polyimide has a particularly high temperature resistance, which is necessary so that the flexible printed circuit board can come into contact with the liquid, hot plastic without the flexible printed circuit board being damaged or destroyed. Polyimide can be briefly exposed to temperatures of up to 400°C without damaging the material.
  • Fixing with a polyimide adhesive tape which does not adversely affect the casting process and also withstands the high casting temperatures, is particularly suitable for the exact positioning of the flexible printed circuit board in the receptacle of the casting tool.
  • the flexible printed circuit board can be fixed in the receptacle of the casting tool by means of a vacuum or low-pressure holding device, a clamping device or by means of an electrostatic holding device.
  • the invention further relates to a printed circuit board arrangement according to claim 12, having a flexible printed circuit board with conductive areas and a plastic heat sink directly provided with or back-injected with the flexible printed circuit board. At least part of the conductive areas are provided for thermally contacting the flexible circuit board with the heat sink continuously from the front side to the rear side of the flexible circuit board having the heat sink, in order to be in direct contact with the heat sink.
  • the conductive areas of the flexible printed circuit board are conductor tracks and/or electrical contacts.
  • the invention also relates to a lighting means according to claim 13, comprising a circuit board arrangement according to the invention and also lighting means, such as in particular light-emitting diodes, which are preferably electrically contacted on the side of the flexible circuit board facing away from the heat sink with the conductive areas (e.g. connection pads).
  • lighting means such as in particular light-emitting diodes, which are preferably electrically contacted on the side of the flexible circuit board facing away from the heat sink with the conductive areas (e.g. connection pads).
  • figure 1 shows a schematic cross-sectional view of a flexible circuit board 1, which has three connection pads for light-emitting diodes with corresponding conductor tracks 20 in the embodiment shown.
  • the flexible circuit board 1 comprises a carrier material 10 made of polyimide, which has the desired high flexibility and temperature resistance.
  • figure 2 shows a plan view of a flexible printed circuit board 1 .
  • figure 3 shows the back of the in figure 2 shown flexible circuit board 1 . where is in figure 3 It can be seen that the electrically and/or thermally conductive areas 20 (that is to say the predominantly thermal contacts) are continuous, ie are formed from the front side of the flexible printed circuit board 1 to the rear side of the flexible printed circuit board 1. Alternatively, further continuous conductive areas 20 can be provided in order to increase the thermal conductivity.
  • “conductive areas” are understood to mean, in particular, electrically conductive areas which predominantly (in particular the plated-through holes) also have particularly good thermal conductivity.
  • figure 4 shows the flexible circuit board 1 from figure 1 , equipped with LEDs 30.
  • the conductor tracks and connection pads 20 of the flexible printed circuit board 1 are continuous.
  • the conductor tracks and connection pads 20 consist of a copper alloy.
  • FIG 5 shows a schematic cross-sectional view of a printed circuit board arrangement according to the invention, which was produced using a method according to the invention.
  • the printed circuit board arrangement shown has electronic components that are applied to the electrical contacts.
  • lighting means for example light-emitting diodes 30, as electronic components
  • the printed circuit board arrangement is also referred to as lighting means within the scope of the invention.
  • a heat sink 40 which is made of plastic with a filler to increase the thermal conductivity, directly contacts the back of the flexible printed circuit board 1, and thus directly the conductor tracks and connection pads 20 passing through the flexible printed circuit board Light-emitting diodes 30 heat that occurs is optimally guided through the conductor tracks and connection pads 20 to the heat sink 40 .
  • the flexible printed circuit board 1 can be fastened in the receptacle of the casting tool by means of an adhesive tape, for example based on polyimide.
  • the flexible printed circuit board can also be fixed in the receptacle of the casting tool, for example by means of a vacuum or low-pressure holding device, a clamping device or by means of an electrostatic holding device.
  • thermoplastic or duroplastic plastic is poured into the casting tool, which has a casting cavity for the in figure 3 having heat sink 40 shown, introduced; For example, injected (in the injection molding process) or pressed in (in the die-casting process).
  • An aluminum-containing filler is preferably added to the injected or introduced plastic, through which the thermal conductivity of the heat sink 40 can be adjusted as a function of the amount of filler.
  • the plastic is introduced or injected into the casting tool or into the casting cavity at a temperature between 250 and 400°C.
  • the heat sink 40 can thus be formed directly on the back of the flexible printed circuit board 1; preferably in such a way that it directly contacts the conductive areas 20 of the flexible circuit board 1 that run through the flexible circuit board 1 .
  • the method according to the invention therefore makes it possible to arrange a heat sink directly on a flexible printed circuit board without having to carry out the process steps of gluing or laminating the flexible printed circuit board onto a heat sink, which are necessary in the prior art, and thereby being able to provide a printed circuit board arrangement , which enables efficient heat dissipation from the light-emitting diode to the heat sink.
  • figure 6 shows a schematic view of the printed circuit board arrangement according to the invention (illumination means) with a flexible printed circuit board 1, on which an electronic component (here a light-emitting diode 30) is electrically contacted via connection pads 22, the conductive area also having a thermal (through) contacting 23 for efficient Heat dissipation to the heat sink 40, which is preferably provided on the back of the flexible printed circuit board 1.
  • the latter preferably consists of a thermally highly conductive plastic.
  • figure 7 shows another example of a printed circuit board arrangement according to the invention (lighting means) with a 3D-shaped configuration, in which the printed circuit board 1 fitted with light-emitting diodes 30 is simply provided or back-injected in a complex arrangement with a correspondingly complex heat sink 40 .
  • the present invention is not limited to printed circuit board arrangements for accommodating light-emitting diodes or to the application in a lighting means, but it is apparent to the person skilled in the art that the present invention can be used generally where flexible printed circuit boards fitted with a heat sink. In other words, in applications where thermal energy is to be dissipated from a flexible printed circuit board by a heat sink.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Description

    1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatten-Anordnung, sowie eine (dadurch hergestellte) Leiterplatten-Anordnung und ein Beleuchtungsmittel mit einer solchen Leiterplatten-Anordnung.
    • 2. Hintergrund
  • Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Ausführungsformen flexibler Leiterplatten, insbesondere für die Aufnahme von Leuchtdioden, mit leitenden Bereichen, wie zum Beispiel Leiterbahnen und Anschlusspads zur Aufnahme von Leuchtdioden, bekannt. Derartige Leiterplatten werden üblicherweise aus einem Kunststoff hergestellt, der über eine entsprechend hohe Flexibilität verfügt, beispielsweise Polyimid, Polyethylennaphtalat, Polyester oder FR-4.
  • Diese Materialien weisen generell jedoch nur relativ geringe Wärmeleitfähigkeiten auf, so dass die durch die Leuchtdioden anfallende Wärme durch das Leiterplattenmaterial selbst nur ungenügend abgeführt werden kann. Lediglich durch die leitenden Bereiche, die meist aus einer Kupferlegierung gebildet werden, und damit eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, erfolgt eine Wärmeabfuhr. Diese ist jedoch in der Praxis nicht ausreichend, um die Wärme von den Leuchtdioden zufriedenstellend abzuführen. Dies ist insoweit problematisch, als dass die Lichtausbeute und die Lebensdauer einer Leuchtdiode stark temperaturabhängig sind. In der Praxis werden daher an der Rückseite der flexiblen Leiterplatte Kühlkörper angeordnet, die aus Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit bestehen, um dadurch die Wärme möglichst effizient von den Leuchtdioden abzuführen.
  • Üblicherweise bestehen die Kühlkörper aus einer gut wärmeleitenden Metalllegierung, basierend auf Kupfer oder Aluminium, und werden auf die Rückseite der flexiblen Leiterplatte geklebt oder laminiert. Solche flexiblen Leiterplatten mit aufgeklebten oder auflaminierten metallischen Kühlkörpern sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 20 2010 017 532 U1 , DE 201 20 770 U1 und DE 199 22 176 A1 bekannt. Die US 2012/0230031 A1 offenbart eine Kabelleuchtenanordnung mit zwei elektrisch isolierten elektrischen Leitern und zumindest einer LED. Die US 6,726,502 B1 offenbart eine Leuchtenvorrichtung mit einem flexiblen Kabel und mehreren Leuchtgeräten. Die US 2007/0121326 A1 offenbart eine Leuchtenvorrichtung mit einer thermischen Umspritzung. Die US 7,339,268 B1 offenbart einen Halbleiter-Die, angebracht auf einem flexiblen Kabel, das eine Wärmesenkenschicht aufweist. Die WO 2010/091873 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer LED-Leuchte, bei dem wenigstens ein LED-Band zur Ausbildung eines Gehäuses allseitig mit wenigstens einer Vergussmasse vergossen wird. Die DE 203 16 433 U1 offenbart ein elektrisches Bauelement, mit einer Leiterplatte, die mit mindestens einer Leuchtdiode bestückt und von einem transparenten Spritzgusskörper umschlossen ist. Die US 2007/0229753 A1 offenbart eine Wärmeabfuhrstruktur eines Hintergrundbeleuchtungsmoduls, aufweisend eine Leiterplatte und ein wärmeleitendes Element.
  • Das Anbringen des Kühlkörpers an der flexiblen Leiterplatte durch ein Kleben oder Laminieren erfordert dabei die Durchführung mehrerer Verfahrensschritten, insbesondere: Aufbringen geeigneter Klebesubstanzen auf die flexible Leiterplatte bzw. auf den Kühlkörper, Aufbringen geeigneter Haftvermittler, Positionieren der flexiblen Leiterplatte auf dem Kühlkörper, Aushärten des Klebers, etc.
  • Neben diesem relativ hohen Aufwand zur Verbindung einer flexiblen Leiterplatte mit einem Kühlkörper (u.a. aufgrund der Flexibilität und Form der flexiblen Leiterplatte), ist darüber hinaus die damit erreichte thermische Kopplung der flexiblen Leiterplatte mit dem Kühlkörper häufig nicht optimal, da die notwendigerweise vorzusehenden Klebe-, Haftvermittler- und/oder Harzschichten die thermische Kopplung der flexiblen Leiterplatte mit dem Kühlkörper nachteilig beeinflussen.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatten-Anordnung mit einer flexiblen Leiterplatte und einem Kühlkörper anzugeben, bei dem die oben genannten Nachteile des Standes der Technik ausgeräumt bzw. vermindert werden.
  • Insbesondere stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem eine Leiterplatten-Anordnung mit einer flexible Leiterplatte und einem Kühlkörper möglichst einfach bereitgestellt werden kann, ohne dabei die im Stand der Technik im Zusammenhang mit einem Kleben oder Laminieren notwendigen Verfahrensschritte durchführen zu müssen. Darüber hinaus soll eine optimale thermische Kopplung zwischen der flexiblen Leiterplatte und dem Kühlkörper bereitgestellt werden.
  • Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der vorliegenden Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
    • 3. Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatten-Anordnung nach Anspruch 1 umfasst dabei unter anderem die folgenden Schritte:
    • Bereitstellen zumindest einer flexiblen Leiterplatte, umfassend (elektrisch und/oder thermisch) leitende Bereiche, nämlich Leiterbahnen und/oder elektrische Kontaktierungen (beispielsweise Anschlusspads für Leuchtdioden);
    • Bereitstellen eines Vergusswerkzeugs (insbesondere eines Spritzguss- oder Druckgusswerkzeugs), das zumindest eine Aufnahme für die zumindest eine flexible Leiterplatte und zumindest eine Gusskavität zur Ausbildung eines Kühlkörpers umfasst;
    • Einlegen der flexiblen Leiterplatte in die Aufnahme des Gusswerkzeugs; und
    • Einspritzen bzw. Einbringen von Kunststoff in das Gusswerkzeug, so dass der Kühlkörper an zumindest einer Seite der eingelegten flexiblen Leiterplatte gebildet wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren schlägt also vor, den Kühlkörper unmittelbar an einer Seite, vorzugsweise wenigstens an der Rückseite, der flexible Leiterplatte durch ein (Spritz- oder Druck-)Gussverfahren anzuformen, so dass sich eine im Wesentlichen integral ausgebildete Leiterplatten-Anordnung ergibt.
  • Durch die vorgeschlagene unmittelbare Anformung des Kühlkörpers an der flexiblen Leiterplatte bzw. das Integrieren der flexiblen Leiterplatte direkt in einem thermisch leitfähigen Kunststoffteil, können die im Stand der Technik notwendigen Verfahrensschritte im Zusammenhang mit dem Aufkleben bzw. dem Auflaminieren der flexiblen Leiterplatte auf dem Kühlkörper vermieden werden. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt somit eine wesentlich einfachere, schnellere und damit kostengünstigere Möglichkeit dar, eine Leiterplatten-Anordnung mit einer flexiblen Leiterplatte und einem Kühlkörper bereitzustellen.
  • Folglich besteht auch keine Notwendigkeit mehr, die im Zusammenhang mit dem Aufkleben bzw. Auflaminieren notwendigen Klebe-, Haftvermittler- und/oder Harzschichten vorzusehen, so dass sich demgemäß auch keine nachteilige Beeinflussung der thermischen Kopplung der flexiblen Leiterplatte mit dem Kühlkörper mehr ergibt. Allerdings ist darauf hinzuweisen, dass es in manchen Anwendungen dennoch von Vorteil sein kann, derartige Schichten vorzusehen.
  • Neben den bereits oben genannten Vorteilen, kann somit auch eine wesentlich höhere thermische Kopplung der flexiblen Leiterplatte mit dem Kühlkörper erzielt werden, da auch auf die im Stand der Technik notwendigerweise vorzusehenden Klebe-, Haftvermittler- und/oder Harzschichten verzichtet werden kann.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass auch flexible Leiterplatten, die eine komplexere Form einnehmen sollen, wie beispielsweise häufig bei Einbau in Kfz-Anwendungen, auf einfache Weise mit einem geometrisch angepassten Kühlkörper versehen (beispielsweise hinterspritzt) werden können, um eine Funktionskombination von Platinenträger mit Kühlkörper zu bilden. Auf diese Weise können kosteneffizient auch Serienteile gefertigt werden.
  • Vorzugsweise umfasst der Kunststoff einen Füllstoff zur Erhöhung der thermischen Leitfähigkeit. Als Füllstoff zur Erhöhung der thermischen Leitfähigkeit des Kühlkörpers kommen dabei alle Materialien in Betracht, die eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweisen und die dem (thermoplastischen) Kunststoff beigemengt werden können. Insbesondere sind folgende Materialien als Füllstoff für den Kunststoff besonders gut geeignet: Kupfer, Aluminium, Graphit, Ruß, Al2O3, AlN, BN, etc. Derartige Kühlkörper ermöglichen sehr gute thermische Eigenschaften, ähnlich derer von Aluminiumoxid und deutlich besser als die von CEM-3 oder FR-4 Leiterplatten.
  • Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, den Füllstoff je nach Bedarf in unterschiedlichen Mengenverhältnissen dem Kunststoff beizumengen und dadurch die jeweilige Wärmeleitfähigkeit des Kühlkörpers an verschiedene Bedingungen anzupassen, wie beispielsweise an die anfallende Wärmemenge oder an das zur Verfügung stehende Kühlkörpervolumen. Steht beispielsweise nur ein begrenztes Volumen für den Kühlkörper zur Verfügung, kann durch einen höheren Füllstoffeintrag die thermische Leitfähigkeit des Kunststoffs und damit der Wärmeabtransport erhöht werden.
  • Vorzugsweise wird durch den Füllstoff, der dem Kunststoff beigemengt wird, eine thermische Leitfähigkeit zwischen 1 und 15 W/mK, bevorzugt zwischen 2 und 10 W/mK und besonders bevorzugt zwischen 4 und 6 W/mK eingestellt. In der Praxis hat sich gezeigt, dass für die meisten Anwendungen eine thermische Leitfähigkeit zwischen 4 und 6 W/mK geeignet ist.
  • Vorzugsweise wird die flexible Leiterplatte bereits vor dem Einlegen in die Aufnahme des Gusswerkzeugs mit elektronischen Bauteilen, wie insbesondere Leuchtdioden, bestückt. Eine solche Vorgehensweise ist fertigungstechnisch besonders vorteilhaft, da die flexiblen Leiterplatten automatisiert beispielsweise mit Leuchtdioden bestückt werden können, solange die flexiblen Leiterplatten noch nicht mit einem Kühlkörper verbunden sind. Dies führt wiederum zu einer erheblichen Kostenreduzierung und Beschleunigung des Herstellungsverfahrens, da die Leuchtdioden nicht manuell bzw. durch einen ggf. noch zu entwickelnden Automatisierungsschritt bestückt werden müssen.
  • Durch die unmittelbare Verbindung der flexiblen Leiterplatte mit dem darauf vorgesehenen bzw. angespritzten Kühlkörper und dem damit einhergehenden effizienten Wärmeabtransport besteht darüber hinaus die Möglichkeit, die flexiblen Leiterplatten mit sogenannten Hochleistungs-Leuchtdioden zu bestücken, bei denen aufgrund der hohen Leistungsaufnahme erhebliche Wärmemengen anfallen und abzuführen sind.
  • Unter Hochleistungs-Leuchtdioden bzw. sogenannten High-Power-Leuchtdioden sind vorliegend Leuchtdioden zu verstehen, die zumindest eine Leistungsaufnahme von 300 mW aufweisen, typischerweise eine Leistungsaufnahme zwischen 1 und 3 W.
  • Vorzugsweise ist der Kühlkörper elektrisch isolierend ausgebildet, d.h. es wird, soweit erforderlich, ein Füllstoffeintrag gewählt, der nicht ausreichend ist, um einen damit gebildeten Kühlkörper elektrisch leitfähig zu machen.
  • Die leitenden Bereiche der flexiblen Leiterplatte, die Leiterbahnen und z.B. Anschlusspads sind, erstrecken sich durchgehend von der Vorderseite bis zur Rückseite der flexiblen Leiterplatte, und berühren somit den an der Rückseite der flexiblen Leiterplatte vorgesehenen bzw. angespritzten Kühlkörper unmittelbar. Hierfür ist ein elektrisch isolierend ausgebildeter Kühlkörper insbesondere von Vorteil.
  • Wie bereits angemerkt, werden die leitenden Bereiche der flexiblen Leiterplatte üblicherweise aus Kupfer gebildet, d.h. aus einem thermisch und elektrisch gut leitfähigen Material, so dass die durch die Leuchtdiode abgestrahlte Wärme besonders effizient über die leitenden Bereiche unmittelbar an dem Kühlkörper abgegeben werden kann.
  • Vorzugsweise ist die flexible Leiterplatte aus einem der folgenden Materialien gebildet bzw. umfasst die flexible Leiterplatte im Wesentlichen eines der folgenden Materialien: Polyethylennaphtalat, Polyester und/oder Polyimid. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die flexible Leiterplatte aus Polyimid (oder einem vergleichbaren duroplastischen Polymer) gebildet ist bzw. im Wesentlichen aus Polyimid besteht. Denn Polyimid weist eine besonders hohe Temperaturbestätigkeit auf, die notwendig ist, damit die flexible Leiterplatte mit dem flüssigen, heißen Kunststoff in Berührung kommen kann, ohne dass dadurch die flexible Leiterplatte beschädigt oder zerstört wird. Polyimid kann dabei kurzzeitig Temperaturen von bis zu 400°C ausgesetzt werden, ohne dass dadurch das Material beschädigt wird.
  • Zur exakten Positionierung der flexiblen Leiterplatte in der Aufnahme des Gusswerkzeugs eignet sich insbesondere eine Fixierung durch ein Polyimid-Klebeband, das den Gussprozess nicht nachteilig beeinträchtigt und darüber hinaus die hohen Gusstemperaturen übersteht. Alternativ kann die flexible Leiterplatte mittels einer Vakuum- bzw. Unterdruckhaltevorrichtung, einer Klemmvorrichtung oder mittels einer elektrostatischen Haltevorrichtung in der Aufnahme des Gusswerkzeugs befestigt werden.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Leiterplatten-Anordnung nach Anspruch 12, aufweisend eine flexible Leiterplatte mit leitenden Bereichen sowie einen mit der flexiblen Leiterplatte direkt versehenene bzw. hinterspritzten Kunststoff-Kühlkörper. Wenigstens ein Teil der leitenden Bereiche ist zur thermischen Kontaktierung der flexiblen Leiterplatte mit dem Kühlkörper durchgehend von der Vorderseite zu der den Kühlkörper aufweisenden Rückseite der flexiblen Leiterplatte vorgesehen, um direkt mit dem Kühlkörper in Kontakt zu stehen. Die leitenden Bereiche der flexiblen Leiterplatte sind Leiterbahnen und/oder elektrische Kontaktierungen.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Beleuchtungsmittel nach Anspruch 13, umfassend eine erfindungsgemäße Leiterplatten-Anordnung sowie ferner Leuchtmittel, wie insbesondere Leuchtdioden, welche vorzugsweise auf der dem Kühlkörper abgewandten Seite der flexiblen Leiterplatte mit den leitenden Bereichen (also bspw. Anschlusspads) elektrisch kontaktiert sind.
    • 4. Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
  • Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung der Figuren gegeben, in dieser zeigt:
    • Figur 1
    eine schematische Querschnittsansicht einer flexiblen Leiterplatte;
    Figur 2
    eine Draufsicht auf eine flexible Leiterbahn;
    Figur 3
    eine Rückseite der flexiblen Leiterbahn aus Figur 2;
    Figur 4
    die flexible Leiterplatte aus Figur 1, bestückt mit Leuchtdioden (Beleuchtungsmittel);
    Figur 5
    eine erfindungsgemäße Leiterplatten-Anordnung hergestellt durch ein erfindungsgemäßes Verfahren;
    Figur 6
    eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Leiterplatten-Anordnung (Beleuchtungsmittel); und
    Figur 7
    ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leiterplatten-Anordnung (Beleuchtungsmittel) mit 3D-förmiger Ausgestaltung.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer flexiblen Leiterplatte 1, die in der gezeigten Ausführungsform drei Anschlusspads für Leuchtdioden mit korrespondierenden Leiterbahnen 20 aufweist.
  • In der gezeigten bevorzugt Ausführungsform umfasst die flexible Leiterplatte 1 ein Trägermaterial 10 aus Polyimid, das die gewünschte hohe Flexibilität und Temperaturbeständigkeit aufweist.
  • Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf eine flexible Leiterplatte 1. In Figur 2 besonders gut zu erkennen sind die jeweiligen elektrisch (und/oder thermisch) leitenden Bereiche 20, hier Leiterbahnen und elektrische Kontaktierungen (beispielsweise Anschlusspads für Leuchtdioden) sowie thermische Kontaktierungen. Figur 3 zeigt die Rückseite der in Figur 2 gezeigten flexiblen Leiterplatte 1. Dabei ist in Figur 3 zu erkennen, dass die elektrisch und/oder thermisch leitenden Bereiche 20 (also die vorwiegend thermischen Kontaktierungen) durchgehend, d.h. von der Vorderseite der flexiblen Leiterplatte 1 bis zur Rückseite der flexiblen Leiterplatte 1, ausgebildet sind. Alternativ können noch weitere durchgehende leitende Bereiche 20 vorgesehen werden, um die thermische Leitfähigkeit zu erhöhen. Unter "leitende Bereiche" werden erfindungsgemäße insbesondere elektrisch leitende Bereiche verstanden, die vorwiegend (insbesondere die Durchkontaktierungen) auch eine besonders gute thermische Leitfähigkeit besitzen.
  • Figur 4 zeigt die flexible Leiterplatte 1 aus Figur 1, bestückt mit Leuchtdioden 30.
  • Wie in den Figuren 1 bis 4 gut zu erkennen, sind die Leiterbahnen und Anschlusspads 20 der flexiblen Leiterplatte 1 durchgehend. Die Leiterbahnen und Anschlusspads 20 bestehen dabei vorliegend aus einer Kupferlegierung.
  • Figur 5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Leiterplatten-Anordnung, die mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde. Die gezeigte Leiterplatten-Anordnung weist elektronische Bauteile auf, die auf den elektrischen Kontaktierungen aufgebracht sind. Im Falle von Leuchtmitteln, bspw. Leuchtdioden 30, als elektronische Bauteile wird die Leiterplatten-Anordnung im Rahmen der Erfindung auch als Beleuchtungsmittel bezeichnet.
  • Wie in Figur 5 gut zu erkennen, kontaktiert ein Kühlkörper 40, der aus Kunststoff mit einem Füllstoff zur Erhöhung der thermischen Leitfähigkeit besteht, unmittelbar die Rückseite der flexiblen Leiterplatte 1, und damit unmittelbar die durch die flexible Leiterplatte hindurchgehenden Leiterbahnen und Anschlusspads 20. Dadurch wird die beispielsweise von den Leuchtdioden 30 auftretende Wärme optimal durch die Leiterbahnen und Anschlusspads 20 zum Kühlkörper 40 geführt.
  • Zur Herstellung einer Leiterplatten-Anordnung, wie sie in Figur 5 gezeigt ist, wird wie folgt vorgegangen:
    Zunächst wird entweder die in Figur 1 gezeigte flexible Leiterplatte 1 ohne bestückte Leuchtdioden oder die in Figur 4 gezeigte flexible Leiterplatte 1 mit bestückten Leuchtdioden 30 in ein Gusswerkzeug (vorzugsweise ein Spritz- oder Druckgusswerkzeug), das eine spezielle Aufnahme für die flexible Leiterplatte 1 aufweist, eingelegt.
  • Eine Befestigung der flexiblen Leiterplatte 1 in der Aufnahme des Gusswerkzeugs kann mittels eines Klebebands beispielsweise auf Polyimidbasis erfolgen. Alternativ kann die flexible Leiterplatte beispielsweise auch mittels einer Vakuum- bzw. Unterdruckhaltevorrichtung, einer Klemmvorrichtung oder mittels einer elektrostatischen Haltevorrichtung in der Aufnahme des Gusswerkzeugs befestigt werden.
  • Im nachfolgenden Verfahrensschritt wird (thermo- oder duroplastischer) Kunststoff in das Gusswerkzeug, das eine Gusskavität für den in Figur 3 gezeigten Kühlkörper 40 aufweist, eingebracht; also beispielsweise eingespritzt (beim Spritzgussverfahren) oder eingedrückt (beim Druckgussverfahren).
  • Dem eingespritzten bzw. eingebrachten Kunststoff ist dabei vorzugsweise ein aluminiumhaltiger Füllstoff beigemengt, durch den in Abhängigkeit der Füllstoffmenge die thermische Leitfähigkeit des Kühlkörpers 40 eingestellt werden kann. Der Kunststoff wird dabei in Abhängigkeit der Füllstoffmenge mit einer Temperatur zwischen 250 und 400°C in das Gusswerkzeug bzw. in die Gusskavität eingebracht bzw. eingespritzt.
  • Durch das Einbringen bzw. Einspritzen des Kunststoffs und durch die entsprechende Positionierung der flexiblen Leiterplatte 1 im Gusswerkzeug kann der Kühlkörper 40 somit unmittelbar an der Rückseite der flexiblen Leiterplatte 1 angeformt werden; vorzugsweise derart, dass dieser die durch die flexible Leiterplatte 1 durchgehenden leitenden Bereiche 20 der flexiblen Leiterplatte 1 unmittelbar kontaktiert.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es also möglich, einen Kühlkörper unmittelbar an einer flexiblen Leiterplatte anzuordnen, ohne dabei die im Stand der Technik notwendigen Verfahrensschritte des Aufklebens oder Auflaminierens der flexiblen Leiterplatte auf einem Kühlkörper durchführen zu müssen, und dabei eine Leiterplatten-Anordnung bereitstellen zu können, die einen effizienten Wärmeabtransport von der Leuchtdiode hin zum Kühlkörper ermöglicht.
  • Figur 6 zeigt eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Leiterplatten-Anordnung (Beleuchtungsmittel) mit flexibler Leiterplatte 1, auf der ein elektronisches Bauteil (vorliegend eine Leuchtdiode 30) über Anschlusspads 22 elektrisch kontaktiert ist, wobei der leitende Bereich ferner eine thermische (Durch-) Kontaktierung 23 zur effizienten Wärmeabfuhr auf den vorzugsweise rückseitig der flexiblen Leiterplatte 1 vorgesehenen Kühlkörper 40 aufweist. Letzterer besteht vorzugsweise aus einem thermisch hoch-leitfähigem Kunststoff.
  • Figur 7 zeigt ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Leiterplatten-Anordnung (Beleuchtungsmittel) mit 3D-förmiger Ausgestaltung, in der die mit Leuchtdioden 30 bestückte Leiterplatte 1 in komplexer Anordnung auf einfache Weise mit einem entsprechend komplex gestalteten Kühlkörper 40 versehen bzw. hinterspritzt ist.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung nicht beschränkt ist auf Leiterplatten-Anordnungen zur Aufnahme von Leuchtdioden bzw. auf die Anwendung in einem Beleuchtungsmittel, sondern es für den Fachmann erkennbar ist, dass die vorliegende Erfindung allgemein dort eingesetzt werden kann, wo flexible Leiterplatten mit einem Kühlkörper versehen werden. Mit anderen Worten in Anwendungen, wo von einer flexiblen Leiterplatte Wärmeenergie durch einen Kühlkörper abgeführt werde soll.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatten-Anordnung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    - Bereitstellen zumindest einer flexiblen Leiterplatte (1), umfassend leitende Bereiche (20);
    - Bereitstellen eines Gusswerkzeugs, vorzugsweise eines Spritz- oder Druckgusswerkzeugs, das zumindest eine Aufnahme für die zumindest eine flexible Leiterplatte (1) und zumindest eine Gusskavität zur Ausbildung eines Kühlkörpers (40) umfasst;
    - Einlegen der flexiblen Leiterplatte (1) in die Aufnahme des Gusswerkzeugs; und
    - Einbringen von Kunststoff in das Gusswerkzeug, so dass der Kühlkörper (40) direkt an zumindest einer Seite der eingelegten flexiblen Leiterplatte (1) gebildet wird;
    - wobei wenigstens ein Teil der leitenden Bereiche (20) zur thermischen Kontaktierung der flexiblen Leiterplatte (1) durchgehend von der Vorderseite zu der den Kühlkörper (40) aufweisenden Rückseite der flexiblen Leiterplatte (1) vorgesehen ist, um direkt mit dem Kühlkörper in Kontakt zu stehen;
    - wobei die leitenden Bereiche (20) Leiterbahnen (20) und/oder elektrische Kontaktierungen sind und durchgehend von der Vorderseite bis zur Rückseite der flexiblen Leiterplatte (1) ausgebildet sind und die Leiterbahnen (20) und/oder die elektrischen Kontaktierungen (20) den gebildeten Kühlkörper (40) unmittelbar kontaktieren.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kunststoff einen Füllstoff zur Erhöhung der thermischen Leitfähigkeit des Kühlkörpers (40) umfasst, wobei der Füllstoff zur Erhöhung der thermischen Leitfähigkeit vorzugsweise zumindest eine der folgenden Bestandteile umfasst: Kupfer, Aluminium, Graphit, Ruß, Al2O3, AlN, BN.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der thermisch leitfähige Kunststoff eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 1 und 15 W/mK, bevorzugt zwischen 2 und 10 W/mK und besonders bevorzugt zwischen 4 und 6 W/mK aufweist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die flexible Leiterplatte (1) vor dem Einlegen in die Aufnahme des Gusswerkzeugs mit zumindest einer Leuchtdiode (30) bestückt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leuchtdiode (30) eine Hochleistungs-Leuchtdiode ist, die eine Leistungsaufnahme von wenigstens 300 mW aufweist, bevorzugt zwischen 1 und 3 W.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kühlkörper (40) an der Rückseite der flexiblen Leiterplatte (1) gebildet wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der gebildete Kühlkörper (40) elektrisch isolierend ausgebildet ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die leitenden Bereiche (20) Anschlusspads (20) der flexiblen Leiterplatte (1) sind.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die flexible Leiterplatte (1) wenigstens eines der folgenden Materialen umfasst:
    Polyethylennaphtalat, Polyester, Polyimid.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die flexible Leiterplatte (1) mittels eines Klebebandes in der Aufnahme des Gusswerkzeugs befestigt wird, wobei das Klebeband vorzugsweise Polyimid umfasst.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kunststoff mit einer Temperatur zwischen 250 und 400 °C, bevorzugt zwischen 280 und 380 °C und besonders bevorzugt zwischen 300 und 320°C in das Gusswerkzeug eingebracht, insbesondere eingespritzt wird.
  12. Leiterplatten-Anordnung, aufweisend eine flexible Leiterplatte (1) mit leitenden Bereichen (20) sowie einen mit der flexiblen Leiterplatte (1) direkt versehenen, insbesondere hinterspritzten Kunststoff-Kühlkörper (40), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der leitenden Bereiche (20) zur thermischen Kontaktierung der flexiblen Leiterplatte (1) durchgehend von der Vorderseite zu der den Kühlkörper (40) aufweisenden Rückseite der flexiblen Leiterplatte (1) vorgesehen ist, um direkt mit dem Kühlkörper in Kontakt zu stehen, wobei die leitenden Bereiche (20) Leiterbahnen (20) und/oder elektrische Kontaktierungen sind und durchgehend von der Vorderseite bis zur Rückseite der flexiblen Leiterplatte (1) ausgebildet sind und die Leiterbahnen (20) und/oder die elektrischen Kontaktierungen (20) den gebildeten Kühlkörper (40) unmittelbar kontaktieren.
  13. Beleuchtungsmittel, umfassend eine Leiterplatten-Anordnung nach Anspruch 12, ferner aufweisend Leuchtmittel, wie insbesondere Leuchtdioden (30), welche vorzugsweise auf der dem Kühlkörper (40) abgewandten Seite der flexiblen Leiterplatte (1) mit den leitenden Bereichen (20) elektrisch kontaktiert sind.
EP14197651.4A 2013-12-20 2014-12-12 Flexible Leiterplatte mit Kühlkörper und Verfahren zu deren Herstellung Active EP2887778B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013226972.2A DE102013226972A1 (de) 2013-12-20 2013-12-20 Flexible Leiterplatte mit Kühlkörper

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2887778A1 EP2887778A1 (de) 2015-06-24
EP2887778B1 true EP2887778B1 (de) 2022-06-08

Family

ID=52016519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP14197651.4A Active EP2887778B1 (de) 2013-12-20 2014-12-12 Flexible Leiterplatte mit Kühlkörper und Verfahren zu deren Herstellung

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2887778B1 (de)
AT (1) AT14685U1 (de)
DE (1) DE102013226972A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016103047A1 (de) * 2016-02-22 2017-08-24 Itz Innovations- Und Technologiezentrum Gmbh Herstellungsverfahren für eine Leuchtenkomponente und mit dem Verfahren hergestellte Leuchtenkomponente
DE102016005291B4 (de) * 2016-04-29 2024-01-11 Ksg Austria Gmbh Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Gerätes in der Form eines Spritzgußteils mit eingelegter Leiterplatte
DE102017129311A1 (de) 2017-12-08 2019-06-13 HELLA GmbH & Co. KGaA Verfahren zur Herstellung eines Leiterplatten-Kühlkörper-Aufbaus und Aufbau aus Leiterplatte und Kühlkörper hierzu
GB2585219A (en) 2019-07-03 2021-01-06 Landa Labs 2012 Ltd Method and apparatus for mounting and cooling a circuit component
IT201900020160A1 (it) 2019-10-31 2021-05-01 Luciferos Lampada architetturale

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20316433U1 (de) * 2003-10-25 2005-03-17 Gubesch Gmbh Elektrisches Bauelement
US20070229753A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-04 Au Optronics Corporation Heat dissipation structure of backlight module
EP2396158A1 (de) * 2009-02-13 2011-12-21 Carsten Schaffarz Verfahren zur herstellung einer led-leuchte

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2511010A1 (de) * 1975-03-13 1976-09-23 Bosch Gmbh Robert Elektrisches bauelement mit kuehlkoerper
DE3932882A1 (de) * 1989-10-02 1991-04-11 Siemens Ag Gut waermeleitender verbundwerkstoff
DE19922176C2 (de) 1999-05-12 2001-11-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Oberflächenmontierte LED-Mehrfachanordnung und deren Verwendung in einer Beleuchtungseinrichtung
DE10013844A1 (de) * 2000-03-15 2001-09-27 Infineon Technologies Ag Vorrichtung zum Kühlen eines elektrischen Moduls
DE10051884A1 (de) * 2000-10-19 2002-04-25 Cherry Gmbh Verfahren zur Herstellung von Leiterfolie-Trägergehäuse-Einheiten
DE20120770U1 (de) 2001-12-21 2002-03-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Oberflächenmontierte LED-Mehrfachanordnung und Beleuchtungseinrichtung damit
DE10234995A1 (de) * 2002-07-31 2004-02-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Leuchtdiodenanordnung mit thermischem Chipanschluß und Leuchtdiodenmodul
US6726502B1 (en) * 2003-03-21 2004-04-27 Fci Americas Technology Inc. LED and flex cable lighting assembly
DE102005047170A1 (de) * 2004-10-05 2006-07-20 Sharp K.K. Optische Vorrichtung, optischer Verbinder und damit ausgerüstete elektronische Einrichtung
US8465175B2 (en) * 2005-11-29 2013-06-18 GE Lighting Solutions, LLC LED lighting assemblies with thermal overmolding
US7339268B1 (en) * 2006-08-08 2008-03-04 Western Digital Technologies, Inc. Thermal dissipation from a flip chip through an aperture in a flex cable
DE102007041817B4 (de) * 2007-09-03 2017-12-21 Osram Gmbh Leuchtmodul
JP5266331B2 (ja) * 2007-12-21 2013-08-21 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 低プロファイルの可撓性ケーブル照明アセンブリ及びその製造方法
DE202010017532U1 (de) 2010-03-16 2012-01-19 Eppsteinfoils Gmbh & Co.Kg Foliensystem für LED-Anwendungen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20316433U1 (de) * 2003-10-25 2005-03-17 Gubesch Gmbh Elektrisches Bauelement
US20070229753A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-04 Au Optronics Corporation Heat dissipation structure of backlight module
EP2396158A1 (de) * 2009-02-13 2011-12-21 Carsten Schaffarz Verfahren zur herstellung einer led-leuchte

Also Published As

Publication number Publication date
AT14685U1 (de) 2016-04-15
EP2887778A1 (de) 2015-06-24
DE102013226972A1 (de) 2015-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2887778B1 (de) Flexible Leiterplatte mit Kühlkörper und Verfahren zu deren Herstellung
EP1719189B1 (de) Leuchtdioden-anordnung für eine hochleistungs-leuchtdiode und verfahren zur herstellung einer leuchtdioden-anordnung
DE112006001634B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer oberflächenmontierbaren elektrischen Lichtemissionsvorrichtung mit einem Kühlkörper
DE102008025398B4 (de) Schutzumhüllung für ein LED-Band
DE102007057533B4 (de) Kühlkörper, Verfahren zur Herstellung eines Kühlkörpers und Leiterplatte mit Kühlkörper
EP0641154B1 (de) Baugruppe zur Aufnahme elektronischer Bauelemente
DE102006048230A1 (de) Leuchtdiodensystem, Verfahren zur Herstellung eines solchen und Hinterleuchtungseinrichtung
DE102015207893B3 (de) Elektronische Baugruppe, insbesondere für ein Getriebesteuermodul
DE19855389C2 (de) Elektronische Vorrichtung
DE102012112738A1 (de) Elektronikmodul mit einer mit Kunststoff umhüllten elektronische Schaltung und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102009019285A1 (de) Beleuchtungssystem mit mindestens einem Leuchtband
DE102009052340A1 (de) Leuchtdiodenmodul einer Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung, Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung und Verfahren zur Befestigung einer Leuchtdiode in dem Leuchtdiodenmodul
DE102007055133A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung mit einem Kühlkörper
DE102011076273A1 (de) Leiterplatte für elektrische Bauelemente und Leiterplattensystem
EP2235429A1 (de) Leuchtkörper mit led-dies und deren herstellung
DE102016005291B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Gerätes in der Form eines Spritzgußteils mit eingelegter Leiterplatte
DE102012006924A1 (de) LED-Beleuchtungsmodul mit gleichförmiger Lichtabgabe
DE112012004605B4 (de) Treiberbaugruppe und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102011113929A1 (de) Elektromechanischer Schaltungsaufbau, Verfahren zu seiner Herstellung und dessen Anwendung
DE10349775B4 (de) Schaltungsträger für Leuchtdioden
DE102013009146A1 (de) Lichtmodul mit Leuchtdiode
DE102015201152A1 (de) Kühlkörper für eine Beleuchtungseinrichtung
DE102006038552A1 (de) Beleuchtungsmodul und Verfahren zur Herstellung eines Beleuchtungsmoduls
DE102018118478A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer beleuchtbaren Baugruppe und beleuchtbare Baugruppe
DE202010013958U1 (de) Leuchtenbaugruppe mit Leuchtdioden

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20141212

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

R17P Request for examination filed (corrected)

Effective date: 20151217

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20180925

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: H05K 1/18 20060101ALN20220202BHEP

Ipc: H05K 1/02 20060101AFI20220202BHEP

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: H05K 1/18 20060101ALN20220210BHEP

Ipc: H05K 1/02 20060101AFI20220210BHEP

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20220225

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: H05K 1/18 20060101ALN20220214BHEP

Ipc: H05K 1/02 20060101AFI20220214BHEP

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1497803

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20220615

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502014016275

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20220608

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220908

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220909

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220908

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R084

Ref document number: 502014016275

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221010

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20221222

Year of fee payment: 9

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221008

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502014016275

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

26N No opposition filed

Effective date: 20230310

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230530

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20221231

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20221212

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20221231

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20221212

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20221231

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20221231

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20231219

Year of fee payment: 10

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 1497803

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20221212

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20141212

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20221212

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20221212

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20231227

Year of fee payment: 10

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608